电感式微位移传感器考核论文.doc

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1、《传感器原理及应用》课程考核论文题目电感式微位移传感器班级学号姓名成绩机械与汽车工程学院机械电子工程系二零一四年五月目录┈摘要2一、传感器简述2二、电感式微位移传感器分类32.1自感式32.2互感式42.3电涡流式6三、电感式微位移传感器系统设计（自感式）93.1原理93.2测量系统103.2.1正弦波发生电路133.2.2相敏检波电路153.2.3差动放大电路173.2.4A/D转换及显示电路193.2.5单片机21四、电感式微位移传感器应用221电感式微位移传感器摘要：新技术革命的到来，世界开始进入信息时代。在利用信息的过程中，首先要解决的就是要获取准确可靠的信息，而传感器

2、是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。电感式微位移传感器主要用于测量微位移，有许多物理量如力、压力、压差、加速度、振动、应变、流量、厚度、液位等常常需要先转换成位移量变化的参数，因此电感式微位移传感器是一类重要的基本传感器。因其应用相当广泛，本文就此传感器原理结构及其应用做介绍。关键字：正弦波振荡器电感式微位移传感器相敏检波电路一、传感器简述人们为了从外界获取信息，必须借助于感觉器官。而单靠人们自身的感觉器官，在研究自然现象和规律以及生产活动中它们的功能就远远不够了。为适应这种情况，就需要传感器。因此可以说，传感器是人类五官的延长，又称之为电五官。新技术革命的到来，世界开

3、始进入信息时代。在利用信息的过程中，首先要解决的就是要获取准确可靠的信息，而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。因此可以说，没有众多的优良的传感器，现代化生产也就失去了基础。在基础学科研究中，传感器更具有突出的地位。现代科学技术的发展，进入了许多新领域：例如在宏观上要观察上千光年的茫茫宇宙，微观上要观察小到fm的粒子世界，纵向上要观察长达数十万年的天体演化，短到s的瞬间反应。此外，还出现了对深化物质认识、开拓新能源、新材料等

4、具有重要作用的各种极端技术研究，如超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、超弱磁场等等。显然，要获取大量人类感官无法直接获取的信息，没有相适应的传感器是不可能的。许多基础科学研究的障碍，首先就在于对象信息的获取存在困难，而一些新机理和高灵敏度的检测传感器的出现，往往会导致该领域内的突破。一些传感器的发展，往往是一些边缘学科开发的先驱。传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之泛的领域。可以毫不夸张地说，从茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各种复杂的工程系统，几乎每一个现代化项目，都离不开各种各样的传感器。由此

5、可见，传感器技术在24发展经济、推动社会进步方面的重要作用，是十分明显的。世界各国都十分重视这一领域的发展。相信不久的将来，传感器技术将会出现一个飞跃，达到与其重要地位相称的新水平。二、电感式微位移传感器分类2.1自感式变压器：常用电感式传感器有变间隙型、变面积型和螺管插铁型。在实际应用中，这三种传感器多制成差动式，以便提高线性度和减小电磁吸力所造成的附加误差。变间隙型电感传感器：这种传感器的气隙δ随被测量的变化而改变,从而改变磁阻。它的灵敏度和非线性都随气隙的增大而减小，因此常常要考虑两者兼顾。δ一般取在0.1～0.5毫米之间。变面积型电感传感器：这种传感器的铁芯和衔铁之间的

6、相对覆盖面积（即磁通截面）随被测量的变化而改变,从而改变磁阻。它的灵敏度为常数，线性度也很好。线圈磁力线泄漏路径上磁阻的变化。衔铁随被测物体移动时改变了线圈的电感量。这种传感器的量程大，灵敏度低，结构简单，便于制作。测试电路：电感传感器测量线路主要采用交流电桥。交流电桥的固定桥臂可以是电阻、变压器的次级绕组或紧耦合的电感。需要指出的是，紧耦合电感电桥无论是在灵敏度指标上还是在电桥的平衡上都更优越。24简单自感传感器的测量线路，该线路的输出量是电流。该线路在精密测量中存在如下一些缺点：线性工作范围窄；无输入时就存在起始电流，因此不能实现零输入时零输出的要求，且激磁电流产生的磁场使

7、衔铁产生附加位移将引起测量误差。将简单自感传感器的自感量转换成电的频率变化的设想是：将简单自感传感器与电容器构成一振荡器的线路，于是振荡器的振荡频率便是传感器自感量的函数。实现上述设想的典型线路，这是一个电容三点式振荡器。2.2互感式传感器：差动变压器：差动变压器指的是一种广泛用于电子技术和非电量检测中的变压器装置。主要用于测量位移、压力、振动等非电量参量。它既可用于静态测量，也可用于动态测量。简介：一种广泛用于电子技术和非电量检测中的变压装置。用于测量位移、压力、振动等非电量参量。它既可用